Лазерная сварка микродеталей при изготовлении фильтров в системах регулирования топлива

Научная библиотека Комментариев к записи Лазерная сварка микродеталей при изготовлении фильтров в системах регулирования топлива нет

Д. А. Меркурьев, Р. Р. Хисматуллин // Материалы III региональной молодежной научно-практической конференции с международным участием. Редколлегия: В. И. Суриков, В. К. Волкова, Т. В. Куниевская. 2014, с: 24-27, УДК: 621.791.725

Рассматривается перевод паяных соединений на лазерную сварку микродеталей при изготовлении фильтров в системах регулирования топлива авиационных двигателей.

одимость обработки мелких деталей – составных частей изделий. Такой деталью в представленной работе является сетчатый топливный фильтр.
Сетчатый фильтр применяется в системах автоматического регулирования количества топлива, подаваемого в авиационный двигатель из топливных баков. В связи с тем, что в поставляемом топливе содержится множество различных взвесей, существует необходимость глубокой его очистки. Для этого используется сетчатый фильтр, в котором применяется сетка с рабочим зазором 0,3 мм. В такой сетке любая взвесь в топливе, которая больше 0,3 мм, будет застревать в зазоре и приведёт к отказу системы автоматизации и в конечном счёте, к отказу двигателя. Поэтому в разработанной конструкторами системе фильтрации применяется сетка с отверстиями 0,16 мм (160 мкм).

Сетчатый фильтр (рис.1) представляет собой втулку из жаропрочной стали 14Х17Н2, с закреплённой на ней сеткой. По старой технологии использовалась плетёная никелевая сетка № 016, которая припаивалась к втулке. Технология пайки подразумевала множество операций по подготовке поверхностей под фильтр достигает 150 ºС, в связи с чем невозможно обеспечить полное отсутствие различного рода дефектов от пайки (вытекание припоя) в недоступной зоне между сеткой и втулкой. Поэтому существовала проблема отказов в работе фильтра.

В представленной работе предлагается перевод пайки сетки фильтра на лазерную сварку с заменой плетёной сетки на сетку, изготовленную из сплошного листа нержавеющей стали 12Х18Н10Т, толщиной 0,1 мм, путём пробивания способностью.
Корпус фильтра и сетка имеют малые размеры (рис. 1), в связи с чем не допустимы дуговые способы сварки, вызывающие перегрев металла и, как следствие, термические деформации. Предлагаемая лазерная сварка даёт возможность точной дозировки энергии, что обусловливает образование минимальной деформации и исключает последующую термическую обработку детали.
Прочность сварных соединений, полученных с помощью лазерного луча, находится на уровне прочности основного металла, а пластичность даже несколько выше пластичности основного металла из-за пониженного содержания неметаллических включений. Также применение лазерной сварки позволяет предупредить образование горячих трещин в стали 12Х18Н10Т (материал сетки) из-за образования мелкозернистой структуры в сварном шве.
Сетка приваривается к буртикам втулки шириной 1,5 мм. Возможность концентрации луча в пятно диаметром до 0,1 мм позволяет использовать лазерную сварку в крайне узкой зоне, а также в труднодоступных местах.
Лазерная сварка материалов толщиной менее 1,0 мм проводится на режимах, обеспечивающих только плавление материала, без интенсивного испарения. В этом случае применяются непрерывный или импульсный режимы излучения.
Импульсный режим осуществляется в основном твёрдотельными лазерами с энергией излучения от нескольких единиц до десятков джоулей. Материалы малых толщин можно сваривать как непрерывными швами, так и отдельными точками. Шов в данном случае формируется как перекрытие из отдельно действующих точек, а сплошность его зависит от степени перекрытия точек.
В нашем случае для производства фильтра используется сетка толщиной 0,1 мм и шириной 7,4 мм. Поэтому при сварке необходимо строго дозировать количество тепла, вводимого в изделие. Для чего сварка проводится в ручном
импульсном режиме. К тому же автоматизация процесса вращения втулки в процессе сварки будет затруднена в связи с наличием нахлёсточного шва, а, следовательно, и с изменением толщины свариваемой сетки.
Исходя из конструктивных особенностей, фильтра сетка приваривается к корпусу тремя сварными швами: два кольцевых шва и продольный нахлёсточный шов сетки. Поэтому режимы для сварки этих швов различаются из-за изменения толщины свариваемых деталей.

Полное содержание статьи: http://elibrary.ru/item.asp?id=21612480

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top